在常见的小型网络中（例如家庭网络和学生宿舍网），网络管理员都是采用手工分配IP地址的方法，而到了中、大型网络，这种方法就不太适用了。在中、大型网络，特别是大型网络中，往往有超过100台的客户机，手动分配IP地址的方法就不太合适了。因此，我们必须引入一种高效的IP地址分配方法，幸好，DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）为我们解决了这一难题。
DHCP的优缺点编辑本段回目录
DHCP服务优点不少：网络管理员可以验证IP地址和其它配置参数，而不用去检查每个主机；DHCP不会同时租借相同的IP地址给两台主机；DHCP管理员可以约束特定的计算机使用特定的IP地址；可以为每个DHCP作用域设置很多选项；客户机在不同子网间移动时不需要重新设置IP地址。
但同时也存在不少缺点：DHCP不能发现网络上非DHCP客户机已经在使用的IP地址；当网络上存在多个DHCP服务器时，一个DHCP服务器不能查出已被其它服务器租出去的IP地址；DHCP服务器不能跨路由器与客户机通信，除非路由器允许BOOTP转发。
工作流程编辑本段回目录
DHCP服务的工作过程是这样的：
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| 图1 |
1.发现阶段，即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段。
DHCP客户机以广播方式（因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的）发送DHCPdiscover发现信息来寻找DHCP服务器，即向地址255.255.255.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应（如图1）。
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| 图2 |
2.提供阶段，即DHCP服务器提供IP地址的阶段。
在网络中接收到DHCPdiscover发现信息的DHCP服务器都会做出响应，它从尚未出租的IP地址中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含出租的IP地址和其他设置的DHCPoffer提供信息（如图2）。
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| 图3 |
3.选择阶段，即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户机发来的DHCPoffer提供信息，则DHCP客户机只接受第一个收到的DHCPoffer提供信息，然后它就以广播方式回答一个DHCPrequest请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。之所以要以广播方式回答，是为了通知所有的DHCP服务器，他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址（如图3）。
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| 图4 |
4.确认阶段，即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCPrequest请求信息之后，它便向DHCP客户机发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCPack确认信息，告诉DHCP客户机可以使用它所提供的IP地址。然后DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除DHCP客户机选中的服务器外，其他的DHCP服务器都将收回曾提供的IP地址（如图4）。
5.重新登录。以后DHCP客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCPdiscover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCPrequest请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCPack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时（比如此IP地址已分配给其它DHCP客户机使用），则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCPnack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCPnack否认信息后，它就必须重新发送DHCPdiscover发现信息来请求新的IP地址。
6.更新租约。DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。
为了便于理解，我们把DHCP客户机比做餐馆里的客人，DHCP服务器比做服务员（一个餐馆里也可以有多个服务员），IP地址比做客户需要的食物。那么可以这样描述整个过程：客人走进餐馆，问：“有没有服务员啊？”（DHCPdiscover），多个服务员同时回答：“有，我这有鸡翅”“有，我这有汉堡”（DHCPoffer）。客人说：“好吧，我要一份汉堡”（DHCPrequest，这个客人比较死板，总是选择第一次听到的食物），端着汉堡的服务员回应了一声：“来啦”（DHCPack），并把食物端到客人面前，供其享用（将网卡和IP地址绑定）。客人下次来的时候，就直接找上次那个服务员点自己喜欢的汉堡了（DHCPrequest），如果还有汉堡，服务员会再次确认并上菜（DHCPack），而如果已经卖完了，服务员则会告诉客人：“不好意思，已经卖完了”（DHCPnack）。当然，服务员隔一段时间会来收拾一次桌子，除非客人特别说明这菜还要继续吃的，服务员会将剩菜端走。
在Windows2000中配置DHCP服务编辑本段回目录
Windows2000Server在DHCP上下了很大的功夫，不仅解决了NT4.0中的种种问题，而且还增加了许多新的特性。例如和DNS的集成，加强的DHCP监视和管理，DHCP集群服务器，DHCP目录授权等等。
默认情况下，DHCP作为Windows2000Server的一个服务组件不会被系统自动安装，必须把它添加进来:
1.依次点击“开始→设置→控制面板→添加/删除程序→添加/删除Windows组件”，打开相应的对话框。
2.用鼠标左键点击选中对话框的“组件”列表框中的“网络服务”一项，单击[详细信息]按钮，出现带有具体内容的对话框。
3.在对话框“网络服务的子组件”列表框中勾选“动态主机配置协议(DHCP)”，单击[确定]按钮，根据屏幕提示放入Windows2000安装光盘，复制所需要的程序。
4.重新启动计算机后，在“开始→程序→管理工具”下就会出现“DHCP”一项，说明DHCP服务安装成功。
DHCP服务器的授权
出于对网络安全管理的考虑，并不是在Windows2000Server中安装了DHCP功能后就能直接使用，还必须进行授权操作，未经授权操作的服务器无法提供DHCP服务。对DHCP服务器授权操作的过程如下:
1.依次点击“开始→程序→管理工具→DHCP”，打开DHCP控制台窗口。
2.在控制台窗口中，用鼠标左键点击选中服务器名，然后单击右键，在快捷菜单中选中“授权”，此时需要几分钟的等待时间。注意:如果系统长时间没有反应，可以按F5键或选择菜单工具中的“操作”下的“刷新”进行屏幕刷新，或先关闭DHCP控制台，在服务器名上用鼠标右键点击。如果快捷菜单中的“授权”已经变为“撤消授权”，则表示对DHCP服务器授权成功。此时，最明显的标记是服务器名前面红色向上的箭头变成了绿色向下的箭头。这样，这台被授权的DHCP服务器就有分配IP的权利了。
添加IP地址范围
当DHCP服务器被授权后，还需要对它设置IP地址范围。通过给DHCP服务器设置IP地址范围后，当DHCP客户机在向DHCP服务器申请IP地址时，DHCP服务器就会从所设置的IP地址范围中选择一个还没有被使用的IP地址进行动态分配。添加IP地址范围的操作如下
1.点击“开始→程序→管理工具→DHCP”，打开DHCP控制台窗口。
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| 图5 |
2.选中DHCP服务器名，在服务器名上点击鼠标右键，在出现的快捷菜单中选择“新建作用域”，在出现的窗口中单击[下一步]按钮，在出现的对话框中输入相关信息，单击[下一步]按钮，如图5所示。
3.在图5所示的窗口中，根据自己网络的实际情况，对各项进行设置，然后单击[下一步]按钮，出现如图6所示的窗口。
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5.单击[下一步]按钮，在出现的“租约期限”窗口中可以设置IP地址租期的时间值。一般情况下，如果校园网络中的IP地址比较紧张的时候，可以把租期设置短一些，而IP地址比较宽松时，可以把租期设置长一些。设置完后，单击[下一步]按钮，出现“配置DHCP选项”窗口。
6.在“配置DHCP选项”窗口中，如果选择“是，我想现在配置这些选项”，此时可以对DNS服务器、默认网关、WINS服务器地址等内容进行设置;如果选择“否，我想稍后配置这些选项”，可以在需要这些功能时再进行配置。此处，我们选择前者，单击[下一步]按钮。
7.在出现的窗口中，常常输入网络中路由器的IP地址(即默认网关的IP地址)或是NAT服务器(网络地址转换服务器)的IP地址，如WinRoute、SyGate等。这样，客户机从DHCP服务器那里得到的IP信息中就包含了默认网关的设定了，从而可以接入Internet。
8.单击[下一步]按钮，在此对话框中设置有关客户机DNS域的名称，同时输入DNS服务器的名称和IP地址。，然后单击[添加]按钮进行确认。单击[下一步]按钮，在出现的窗口中进行WINS服务器的相关设置，设置完后单击[下一步]按钮。
9.在出现的窗口中，选择“是，我想现在激活此作用域”后，单击[下一步]按钮，在出现的窗口中单击[完成]按钮，设置结束。此时，就可以在DHCP管理器中看到我们刚刚建好的作用域。
注意:如果您的校园网络是以工作组的形式存在的，可以在第6步的“配置DHCP选项”窗口中选择“否，我想稍后配置这些选项”，此时设置过程跳过第7、8步。如果您的校园网络是以域的形式存在的，建议您的网络配置顺序为:活动目录的建立→WINS的建立→DNS的建立→DHCP的建立，这样可以减少很多麻烦。
DHCP服务的测试
经过上述设置，DHCP服务已经正式启动，我们需要在客户机上进行测试。只需把客户机的IP地址选项设为“自动获取IP地址”，随后重新启动客户机。在客户机的“运行”对话框中键入“Ipconfig/all”，即可看到客户机分配到的动态IP地址。
在RedHatLinux中配置DHCP服务编辑本段回目录
在Linux上配置DHCP需要的文件有/etc/dhcpd.conf，/var/state/dhcp/
dhcpd.leases，相关工具有/etc/rc.d/init.d/dhcpd。下面是在RedHatLinux上配置DHCP的实例：
1.设置DHCP服务器的FQDN名
optiondomain-name"clinet.com"
2.设置DNS的服务器地址
optiondomain-name-servers10.1.1.1;
3.设置子网掩码
optionsubnet-mask255.255.0.0;
4.设置租约时间
如果客户端不能请求一个指定的租用期，就使用该参数来定义该地址租用的时间长度default-lease-time1200;
如果客户端可以请求一个制订的租用期，就使用该命令来定义最长的租用时间max-lease-time87600
5.设置子网的网段及相关范围配置
subnet10.0.0.0netmask255.0.0.0;
{
range10.0.0.210.10.10.10;//指定子网的IP范围
optionbroadcast-address10.0.0.255;//指定子网的广播地址
optionrouters10.0.0.1;//指定网关的IP
}
6.给客户绑定静态IP
hostclinet{
hardwareethernet00:50:BA:CA:2E:D2;
fixed-address10.10.10.10;
}
网络设备
有时候，在一些中高端的网络设备（路由器、交换机）上已经集成了DHCP服务，我们便可以在网络设备上实现DHCP服务，不使用专门的主机做DHCP服务器，以节省成本。
下面是在cisco路由器上配置DHCP的实例
1.指定不自动分配的IP地址范围
ipdhcpexcluded-address10.1.1.110.1.1.19//指定从10．1．1．1到10．1．1．19的IP地址是手工分配的
2.设置DHCP地址池
ipdhcppoolglobal//这条命令指定了DHCP地址池的名称
network10.1.0.0255.255.0.0//动态分配的IP地址范围，这里是10．1．0．0网段所有的IP地址（前面指定的非自动分配地址除外）
3.设置DHCP附加信息
domain-nameclient.com//为客户机配置域后缀
dns-server10.1.1.110.1.1.2//为客户机配置DNS服务器的地址，这里是10．1．1．1和10．1．1．2
netbios-name-server10.1.1.510.1.1.6//为客户机配置WINS服务器地址，这里是10．1．1．5和10．1．1．6
netbios-node-typeh-node//为客户机配置节点模式（影响名称解释的顺利?如h－node是先通过wins服务器解释）
default-router10.1.0.10010.1.0.101//为客户机配置默认网关
4.设置租约期限
lease8//设置租约时间为8天
5.有时候我们需要为DHCP服务器设置子地址池，例如我们希望10.1.1.0/24这个网段的客户机的网关为10.1.1.100，我们这样设置：
ipdhcppoolsubglobal
network10.1.1.0255.255.255.0//global的子地址池，将从global继承域名等选项
default-router10.1.1.10010.1.1.101//为客户机配置默认网关
6.相关的DHCP调试命令
noservicedhcp//停止DHCP服务
showipdhcpbinding//显示地址分配情况
showipdhcpconflict//显示地址冲突情况。
发放流程编辑本段回目录
第一次登录之后：
一旦 DHCP 客户端成功地从服务器哪里取得 DHCP 租约之后，除非其租约已经失效并且 IP 地址也重新设定回 0.0.0.0 ，否则就无需再发送 DHCP discover 信息了，而会直接使用已经租用到的 IP 地址向之前之 DHCP 服务器发出 DHCP request 信息，DHCP 服务器会尽量让客户端使用原来的 IP 地址，如果没问题的话，直接响应 DHCPack 来确认则可。如果该地址已经失效或已经被其它机器使用了，服务器则会响应一个 DHCPNACK 封包给客户端，要求其从新执行 DHCP discover。
至于 IP 的租约期限却是非常考究的，以 NT 为例子：DHCP 工作站除了在开机的时候发出 DHCP request 请求之外，在租约期限一半的时候也会发出 DHCP request ，如果此时得不到 DHCP 服务器的确认的话，工作站还可以继续使用该 IP ；然后在剩下的租约期限的再一半的时候(即租约的75%)，还得不到确认的话，那么工作站就不能拥有这个 IP 了。
跨网运作编辑本段回目录
DHCDISCOVER 是以广播方式进行的，其情形只能在同一网络之内进行，因为 router 是不会将广播传送出去的。但如果 DHCP 服务器安设在其它的网络上面呢？由于 DHCP 客户端还没有 IP 环境设定，所以也不知道 Router 地址，而且有些 Router 也不会将 DHCP 广播封包传递出去，因此这情形下 DHCP DISCOVER 是永远没办法抵达 DHCP 服务器那端的，当然也不会发生 OFFER 及其它动作了。要解决这个问题，我们可以用 DHCP Agent (或 DHCP Proxy )主机来接管客户的 DHCP 请求，然后将此请求传递给真正的 DHCP 服务器，然后将服务器的回复传给客户。这里，Proxy 主机必须自己具有路由能力，且能将双方的封包互传对方。
若不使用 Proxy，也可以在每一个网络之中安装 DHCP 服务器，但这样的话，一来设备成本会增加，而且，管理上面也比较分散。当然，如果在一个十分大型的网络中，这样的均衡式架构还是可取的。
分配地址编辑本段回目录
DHCP服务器有3种为DHCP客户机分配TCP／IP地址的方式：
● 手工分配：在手工分配中，网络管理员在DHCP服务器通过手工方法配置DHCP客户机的IP地址。当DHCP客户机要求网络服务时，DHCP服务器把手工配置的IP地址传递给DHCP客户机。
● 自动分配：在自动分配中，不需要进行任何的IP地址手工分配。当DHCP客户机第一次向DHCP服务器租用到IP地址后，这个地址就永久地分配给了该DHCP客户机，而不会再分配给其他客户机。
● 动态分配：当DHCP客户机向DHCP服务器租用IP地址时，DHCP服务器只是暂时分配给客户机一个IP地址。只要租约到期，这个地址就会还给DHCP服务器，以供其他客户机使用。如果DHCP客户机仍需要一个IP地址来完成工作，则可以再要求另外一个IP地址。
动态分配方法是惟一能够自动重复使用IP地址的方法，它对于暂时连接到网上的DHCP客户机来说尤其方便，对于永久性与网络连接的新主机来说也是分配IP地址的好方法。DHCP客户机在不再需要时才放弃IP地址，如DHCP客户机要正常关闭时，它可以把IP地址释放给DHCP服务器，然后DHCP服务器就可以把该IP地址分配给申请IP地址的DHCP客户机。
使用动态分配方法可以解决IP地址不够用的困扰，例如C类网络只能支持254台主机，而网络上的主机有三百多台，但如果网上同一时间最多有200个用户，此时如果使用手工分配或自动分配将不能解决这一问题。而动态分配方式的IP地址并不固定分配给某一客户机，只要有空闲的IP地址，DHCP服务器就可以将它分配给要求地址的客户机；当客户机不再需要IP地址时，就由DHCP服务器重新收回。
封包格式编辑本段回目录
以下为对数据包各字段的简要说明：
OP 若是 client 送给 server 的封包，设为 1 ，反向为 2 。
HTYPE 硬件类别，Ethernet 为 1 。
HLEN 硬件地址长度， Ethernet 为 6 。
HOPS 若封包需经过 router 传送，每站加 1 ，若在同一网内，为 0 。
TRANSACTION ID DHCP REQUEST 时产生的数值，以作 DHCPREPLY 时的依据。
SECONDS Client 端启动时间(秒)。
FLAGS 从 0 到 15 共 16 bits ，最左一 bit 为 1 时表示 server 将以广播方式传送封包给 client ，其余尚未使用。
ciaddr 要是 client 端想继续使用之前取得之 IP 地址，则列于这里。
yiaddr 从 server 送回 client 之 DHCP OFFER 与 DHCPACK 封包中，此栏填写分配给 client 的 IP 地址。
siaddr 若 client 需要透过网络开机，从 server 送出之 DHCP OFFER、DHCPACK、DHCPNACK 封包中，此栏填写开机程序代码所在 server 之地址。
giaddr若需跨网域进行 DHCP 发放，此栏为 relay agent 的地址，否则为 0 。
chaddr Client 之硬件地址。
sname Server 之名称字符串，以 0x00 结尾。
file 若client 需要透过网络开机，此栏将指出开机程序名称，稍后以 TFTP 传送。
options 允许厂商定议选项(Vendor-Specific Area)，以提供更多的设定信息(如：Netmask、Gateway、DNS、等等)。其长度可变，同时可携带多个选项，每一选项之第一个 byte 为信息代码，其后一个 byte 为该项数据长度，最后为项目内容。
CODE LEN VALUE
此字段完全兼容 BOOTP ，同时扩充了更多选项。其中，DHCP 封包可利用编码为 0x53 之选项来设定封包类别：
项值 类别
1 DHCP DISCOVER
2 DHCP OFFER
3 DHCP REQUEST
4 DHCPDECLINE
5 DHCPACK
6 DHCPNACK
7 DHCPRELEASE
主要优点 编辑本段回目录
● 管理员可以集中为整个互联网指定通用和特定子网的TCP／IP参数，并且可以定义使用保留地址的客户机的参数。
● 提供安全可信的配置。DHCP避免了在每台计算机上手工输入数值引起的配置错误，还能防止网络上计算机配置地址的冲突。
● 使用DHCP服务器能大大减少配置花费的开销和重新配置网络上计算机的时间，服务器可以在指派地址租约时配置所有的附加配置值。
● 客户机不需手工配置TCP／IP。
● 客户机在子网间移动时，旧的IP地址自动释放以便再次使用。在再次启动客户机时，DHCP服务器会自动为客户机重新配置TCP／IP。
● 大部分路由器可以转发DHCP配置请求，因此，互联网的每个子网并不都需要DHCP服务器。
安装过程编辑本段回目录
首先，DHCP服务器在一台安装有Windows 2000 Server/AdvancedServer系统的计算机上；其次，担任DHCP服务器的计算机需要安装TCP/IP协议，并为其设置静态IP地址、子网掩码、默认网关等内容。默认情况下，DHCP作为Windows 2000 Server的一个服务组件不会被系统自动安装，必须把它添加进来：
1.依次点击“开始→设置→控制面板→添加/删除程序→添加/删除Windows组件”，打开相应的对话框。
2.用鼠标左键点击选中对话框的“组件”列表框中的“网络服务”一项，单击[详细信息]按钮，出现带有具体内容的对话框。
3.在对话框“网络服务的子组件”列表框中勾选“动态主机配置协议（DHCP）”，单击[确定]按钮，根据屏幕提示放入Windows 2000 安装光盘，复制所需要的程序。
4.重新启动计算机后，在“开始→程序→管理工具”下就会出现“DHCP”一项，说明DHCP服务安装成功。
授权操作编辑本段回目录
出于对网络安全管理的考虑，并不是在Windows 2000Server中安装了DHCP功能后就能直接使用，还必须进行授权操作，未经授权操作的服务器无法提供DHCP服务。对DHCP服务器授权操作的过程如下：
1.依次点击“开始→程序→管理工具→DHCP”，打开DHCP控制台窗口。
2.在控制台窗口中，用鼠标左键点击选中服务器名，然后单击右键，在快捷菜单中选中“授权”，此时需要几分钟的等待时间。注意：如果系统长时间没有反应，可以按F5键或选择菜单工具中的“操作”下的“刷新”进行屏幕刷新，或先关闭DHCP控制台，在服务器名上用鼠标右键点击。如果快捷菜单中的“授权”已经变为“撤消授权”，则表示对DHCP服务器授权成功。此时，最明显的标记是服务器名前面红色向上的箭头变成了绿色向下的箭头。这样，这台被授权的DHCP服务器就有分配IP的权利了。
地址范围编辑本段回目录
当DHCP服务器被授权后，还需要对它设置IP地址范围。通过给DHCP服务器设置IP地址范围后，当DHCP客户机在向DHCP服务器申请IP地址时，DHCP服务器就会从所设置的IP地址范围中选择一个还没有被使用的IP地址进行动态分配。添加IP地址范围的操作如下：
1.点击“开始→程序→管理工具→DHCP”，打开DHCP控制台窗口。
2.选中DHCP服务器名，在服务器名上点击鼠标右键，在出现的快捷菜单中选择“新建作用域”，在出现的窗口中单击[下一步]按钮，在出现的对话框中输入相关信息，单击[下一步]按钮。
3.根据自己网络的实际情况，对各项进行设置，然后单击[下一步]按钮。
DHCP4.在对话框中，输入需要排除的IP地址范围。由于 网络中有很多网络设备需要指定静态IP地址（即固定的IP地址），如服务器、交换机、路由器等，此时必须把这些已经分配的IP地址从DHCP服务器的IP地址范围中排除，否则会引起IP地址的冲突，导致网络故障。
5.单击[下一步]按钮，在出现的“租约期限”窗口中可以设置IP地址租期的时间值。一般情况下，如果网络中的IP地址比较紧张的时候，可以把租期设置短一些，而IP地址比较宽松时，可以把租期设置长一些。设置完后，单击[下一步]按钮，出现“配置DHCP选项”窗口。
6.在“配置DHCP选项”窗口中，如果选择“是，我想现在配置这些选项”，此时可以对DNS服务器、默认网关、WINS服务器地址等内容进行设置；如果选择“否，我想稍后配置这些选项”，可以在需要这些功能时再进行配置。此处，我们选择前者，单击[下一步]按钮。
7.在出现的窗口中，输入网络中路由器的IP地址（即默认网关的IP地址）或是NAT服务器（网络地址转换服务器）的IP地址，如WinRoute、SyGate等。这样，客户机从DHCP服务器那里得到的IP信息中就包含了默认网关的设定了，从而可以接入Internet。
8.单击[下一步]按钮，在此对话框中设置有关客户机DNS域的名称，同时输入DNS服务器的名称和IP地址。，然后单击[添加]按钮进行确认。单击[下一步]按钮，在出现的窗口中进行WINS服务器的相关设置，设置完后单击[下一步]按钮。
9.在出现的窗口中，选择“是，我想现在激活此作用域”后，单击[下一步]按钮，在出现的窗口中单击[完成]按钮，设置结束。此时，就可以在DHCP管理器中看到我们刚刚建好的作用域。
